广州市中学生我与化学活动设计方案与实施.ppt
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1、广州市中学生“我与化学”活动设计与实施,广州市教育研究院(原广州市教研室)化学科 广州市化学化工学会中教专业委员会 广州市中学化学教学研究会 2014年10月,广州市中学生“我与化学”活动,活动的性质,广州地方性化学学科综合实践活动 具有学科性、研究性、综合性 突出学科特点:以化学知识为基础,从化学的视角观察自然、社会和自我,体现化学的学科价值。 带着问题学习:以问题为起点,在问题的分析、解决过程中感受化学的魅力。 活动内容 和研究方法具有综合性,活动的目标,活动的理念 : 感受化学对“我”的影响,展示“我”心目中的化学 化学课程的学习必然对“我”(学生)的知识结构、思维方式、价值观念等产生影
2、响,这些影响有些是可测的,有些却只能是默会的。 在具体的、开放的活动中全面展示这种影响,让“我”从化学的视角来看待周围的物质世界和社会生活;同时通过“我”的观察、调查、实验等综合性研究活动,展示 “我”心目中的化学,体现“我”对化学这门自然科学的理解和把握,增强“我”对化学的热爱之情,提高“我”的科学素养。,活动的目标,情感态度价值观 形成关注社会进步的责任感和使命感。 发展学习化学的兴趣。 形成严谨、求实的科学态度和科学服务社会、服务大众的科学道德观。 过程与方法 在真实情境中运用化学知识和方法解决问题。 形成良好的问题意识。 学会相互分享与合作。 知识与技能,化学学科性:关于地沟油的研究,
3、地沟油的制取与检测 1.获得地沟油油样品 2.通过查找资料确定检测指标为水相电导率和pH,油相凝固点 3.动手实验测量,并解释数据,地沟油的调查与研究 1.调查了解居民对地沟油的认识。 2.获得地沟油样品 3.对地沟油进行实验探究:看颜色、闻气味、尝味道、观察在0时的凝固情况,问题性:关于食醋中酸度的测定,常见食醋中醋酸含量的测定 1、测定对象:醋精、糯米甜醋、家酿醋 2、样品处理:脱色 3、测定:按教材方法操作。 4、数据处理:解释异常情况,食醋总酸量的测定 1、测定对象:海天白米醋。 2、测定:按教材方法操作。 3、数据处理:按公式计算,活动的真实性:家庭探究实验日记,选编(二) 我的探究
4、实验报告 家庭小实验探究,研究方法的科学性:碳酸饮料对人体骨骼的影响,研究对象1:鸡蛋壳+碳酸饮料 研究对象2:猪骨、鸡骨+碳酸饮料 研究对象3:牙齿+碳酸饮料 研究对象4:像牙齿一样的小石头+碳酸饮料,活动内容设计,日常生活中遇到的与化学有关的问题 月饼吸氧剂的探究 生活中食用盐种类的调查及“真盐”与“假盐”的辨别方法研究 保健食品中酚酞的快速筛查方法研究 对豆浆“假沸”现象的探究 衣服中甲醛含量的测定 新车驾驶室中甲醛浓度的测定 涂改液的研究,案例1:对豆浆“假沸”现象的探究 (华附新世界学校),问题来源:在常去吃早餐的快食店喝过豆浆后出现恶心、呕吐现象。 查阅资料:煮豆浆的过程中,会出现
5、“假沸”现象,此时豆浆中的有害物质皂素并未完全破坏,如果食用,会引起食物中毒。但是现有资料资料中没有关于豆浆“假沸”影响因素的论述。 探究问题:豆浆浓度对“假沸”时间的影响 探究过程:制备浓度的豆浆、确定“假沸”现象的测量起点、测量不同浓度豆浆假沸的温度和持续时间、绘制表格分析数据、得出结论,2014年基础教育国家级教学成果,案例2:用植物消除室内甲醛和苯等有机物污染的探究报告(10中),问题的来源:发现化学药品室的气味难闻,探究污染的主要来源是甲醛和苯。 探究问题:如何减少这些污染? 探究过程: 活性炭吸附?效果不明显。 购买甲醛除污剂?实验室长期存放甲醛,不现实。,查阅资料:吊兰、芦荟、富
6、贵竹等植物能够吸收甲醛和苯等挥发性有机物。 确定探究问题:探究以植物消除化学药品室内甲醛和苯等有机物污染 设计方案: 寻求专业团体帮助,用进口甲醛分析仪测量 对比研究不同种类植物的吸收作用 实施测量,得到定量数据,分析数据,得出结论, 提出建议。,2014年基础教育国家级教学成果,案例3生活中食用盐种类的调查及“真盐” “假盐”的辨别方法研究(86中),问题来源:媒体报道“广东2千万人吃私假盐”,真盐假盐有什么不同?普通人如何识别? 实地调查:在寒冷的雨天(6-7),连续7天,走访了盐业公司、超市、社区居民、同学、医生等,了解市民对盐的认识及真盐假盐的不同,发现了包装袋上的说明有科学性错误。
7、实验探究:食盐中碘的存在形式及检测。 向盐业公司提出修改建议。 2006年3月参加市级答辩时,发现包装袋上的科学性错误已经修正。,活动内容设计,与工农业生产、经济发展密切相关的问题 可口可乐的生产流程及污水处理的调查报告 广州市某锻造厂的污染危害及迁厂选址调查报告 农药,对你爱恨不容易花东镇农民使用农药的调查 食品的酶促褐变与荔枝保鲜(初步成果) 农村生活污水处理现状的调查和对策研究,2014年基础教育国家级教学成果,案例4:珠江水和自来水(海珠区)中 亚硝酸盐含量的现状与思考(6中),课题完成于2003年,省高考理科状元的研究。 问题来源:对自家用水的担忧 探究过程:借助中山大学资源,利用分
8、光光度计采用重氮偶氮法测定水中的亚硝酸盐含;用表格记录和曲线分析有关数据;查找资料了解国内外水质标准中对亚硝酸盐的要求。 结论:珠江水与自来水中亚硝酸盐含量高。 提出建议:(1)减少农用化肥的流失;(2)改进自来水厂的水处理工艺;(3)立法限制水中亚硝酸盐含量(国外有规定,我国没有)。,案例5 :北兴镇工业废水污染的情况调查 及治理建议(北兴中学),课题完成于2003年底,农村初三年级12名学生的研究,持续近2个月。 问题来源:观察到北兴镇一家化工厂将恶臭的蓝绿色污水排放到流溪河。 探究过程:调查访问、实地考察、查阅文献、设计实验检测污水中离子与工业废水成分。将调查所得形成文字,向当地镇政府提
9、出治理污水建议,被采纳。 强烈的忧患意识,热爱家乡的情感,令人感动。 教师带领学生持续7年研究,形成校本课程。,活动内容设计,社会热点问题 环境问题:关于白云山水质情况及取水对市民生活影响的调查报告、水浮莲对水中Cu2+的吸收研究、有关一次性可降解餐具使用状况的调查报告 能源问题:关于液体燃料(乙醇和汽油)的研究、广州市某居民生活小区能源使用情况调查 食品安全问题:合成色素与人体健康、含铝食品包装材料的使用现状调查 新材料的开发和利用。如化学发热材料的奇妙应用,案例6:垃圾分类回收在广州的调查报告及分解有机垃圾的实验报告(广雅中学),研究完成于2002年。 2002年,广雅中学6名同学向200
10、0多人发放了广州市垃圾分类情况调查表,得到了来自9个区的学生和市民的调查数据。 2013年,广州市政府开始投入较多的资金与人力物力,开展“垃圾分类回收”的宣传工作, “垃圾分类回收”效果比以往有所好转,但是仍需期待。,广州市城区每个家庭平均日常垃圾1kg左右,有机垃圾占极大比例,可回收垃圾的也占了较大比例,但是实施垃圾回收的小区只占极少数(例如海珠区5.36%); 对“垃圾回收分类”,广州市30-40岁的人多数认为多余,60-70岁的人只有不到5%知道此概念。 广州市民对垃圾焚烧、填埋处理所持态度:认为合理的均不到40%,原因是垃圾均没有经过细致分类,耗能或耗地。 结论:与发达国家相比,广州市
11、在垃圾处理方面存在着巨大不足。,2014年基础教育国家级教学成果,广雅中学:垃圾分类回收在广州的调查报告及分解有机垃圾的实验报告(续),广州市民对“垃圾分类回收”认识不足的原因: 政府对其持有较为保守的态度,未能投入大量的资金与人力物力开展此项工作。例如:各小区的宣传力度不够,各小区各街道的宣传栏有80%未提过“垃圾分类回收”;搞有机垃圾处理的企业在广州屈指可数。,2014年基础教育国家级教学成果,广雅中学:垃圾分类回收在广州的调查报告及分解有机垃圾的实验报告(续),用发酵法分解有机垃圾的实验失败,进行原因分析,得出结论:有效分解有机垃圾、实现资源再次回收利用,这是一个复杂的研究项目,技术含量
12、高,需要大量资金支持。 提出建议: (1)分解有机垃圾是一个很有前途的研究项目,有很大的研究空间,应抓紧研究,造福人类。 (2)政府应该重视“垃圾分类回收”并舍得投入。,案例7:从酸雨的监测看广州市的“创模”(7中),问题来源:广州创建环境保护模范城市,1998年提出“一年一小变,三年一中变,到2010年一大变”,实施效果如何? 探究问题:从广州市东山区雨水pH情况看全市空气质量,探究过程: 2003年3月起,连续两年监测校园雨水pH 统计数据:广州市春、冬季酸雨污染较轻、而夏季酸雨污染严重,与北方城市相反。 原因分析: 广州市夏天酷热,用电量远大于冬天,广州市主要靠燃煤燃油进行火力发电。北方
13、城市冬天寒冷,导致煤等燃料大量消耗。 三大因素(城市交通、人口增长、工业发展)影响广州市空气质量状况。,提出建议(2005年) (1)推广城市轨道交通(地铁),减少使用私家车(限牌)。 (2)推广电动自行车、LPG绿色公交。 (3)实现城市交通的可持续发展。 (4)大力建设蓝天、青山、绿地工程。,目前情况(2014年) (1)广州市已有8条地铁线,私家车限牌。 (2)公共自行车、LPG绿色公交遍布市内。 (3)公共绿道随处可见,空气质量有所好转。,案例8:地沟油的制取和检测(玉岩中学),课题完成于2012年底,高中生的研究。 问题来源:社会热点 探究问题:正常食用油和地沟油有什么不同?如何鉴别
14、?,探究过程: 在学校和酒楼收集剩余饭菜,在实验室制取了地沟油。 查阅资料,了解地沟油的组成及特性 采用电导率传感器,分别测定蒸馏水、食用油水相和所制地沟油水相的电导率,发现高于。 采用Pastport pH传感器,分别测定蒸馏水、食用油水相和所制地沟油水相的pH,发现显酸性,接近中性。 用氯化铵和水自制简易装置对比测量食用油与地沟油的凝固点,发现后者凝固点高(8 ),前者低(5 )。,利用生石灰和水,自制能加热的过滤装置。 提出建议。,活动内容设计,课堂教学的拓展与延伸 教材实验改进 教材知识点的深度探究,2014年基础教育国家级教学成果,案例4影响铜与稀硝酸反应速率因素的研究 (6 中),
15、课题的来源:期中考试中的一道实验题 探究问题:铜与稀硝酸反应,为什么速率增大? 提出假设:放热反应,温度升高? 实验探究:测量反应过程中温度的变化,否定假说。 再次提出假说:在反应过程中产生了催化剂,Cu2+是催化剂? 再次实验探究:对比实验,证明Cu2+不能改变反应速率,查找资料:查大学教材,硝酸的氧化性与光化分解产生的NO2的催化作用有关,NO2起传递电子的作用。 NO2+e- = NO2- NO2- +H+=HNO2 HNO2+ HNO3=H2O+2NO2 再次实验探究: 对比实验,向反应体系通入NO2 对比实验,向反应体系加入NaNO2 得出结论:铜与稀硝酸反应,速率增大的原因是反应过
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